Почему ночное небо темное?

Если как следует задуматься над вопросом о том, почему ночное небо темное, то вам может показаться что все это не имеет смысла. При этом у любого, кто хоть раз всматривался в ночное небо не возникает никаких сомнений в том, что оно очень темное. Атмосфера на нашей планете в значительной степени прозрачна для видимого света, что позволяет нам всматриваться в бескрайний космический океан. В течение дня солнечный свет заливает атмосферу во всех направлениях, причем как прямой, так и отраженный солнечный свет поступает отовсюду. Ночью солнечный свет не проникает в атмосферу, поэтому небо выглядит темным. Но это – лишь часть сложного ответа на вопрос о том, почему мы вообще считаем, что небо и в том числе космос – черного цвета.

Бесконечна ли Вселенная?
Вселенная полна звезд и галактик, которые находятся на огромных расстояниях друг от друга: миллионы, миллиарды или даже десятки миллиардов световых лет. Звездный свет путешествует по Вселенной и достигает наших телескопов, открывая тайны мироздания. Не исключено, что Вселенная бесконечна, а количество звезд и галактик в ней невозможно сосчитать. На самом деле ученые до сих пор не определились, конечна Вселенная или нет; мы просто не знаем. Зато мы знаем, что та часть Вселенной, которую мы можем наблюдать, должна быть конечной.
Еще в 1800-х годах Генрих Ольберс обратил внимание на один математический парадокс. Если бы наша Вселенная была бесконечна с постоянной плотностью звезд и/или галактик, то мы бы видели бесконечное количество света со всех сторон, куда бы ни посмотрели. Сначала мы бы увидели звезды поблизости, а затем – в промежутках между ними – разглядели бы еще более дальние звезды. При этом вне зависимости от расстояния – миллионы, миллиарды, триллионы квадриллионы световых лет и т. д. — в конце концов, куда бы мы ни посмотрели, мы бы наткнетесь на звезду.
Еще больше увлекательны статей о том, какие тайны скрывает в себе наша Всленная, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен . Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!
Важно понимать, что звезды могут быть самых разных цветов, форм и размеров. Так, на просторах Вселенной существуют звезды многократно превосходящие массу нашего Солнца. Лучше всего это иллюстрирует снимок звездного скопления NGC 3766, в созвездии Центавра. Если бы Вселенная была бесконечной, даже в таком скоплении не было бы «промежутков» между звездами, так как более удаленная звезда в конечном итоге заполнила бы эти промежутки.
Перед вами звездное скопление скопления NGC 3766. Чем дальше находится звезда, тем она тускнее: ее яркость падает по мере увеличения обратного расстояния в квадрате (~1/r2)
Парадокс Ольберса
Но общее число звезд, которые можно увидеть на определенном расстоянии, связано с площадью поверхности сферы, которая увеличивается с увеличением расстояния в квадрате. Умножьте количество звезд на яркость каждой звезды, и вы получите постоянную величину. Но яркость на некотором расстоянии – это особая величина: назовем ее Б. Но что получается: если звезда находится в два раза дальше, то это тоже яркость Б. В три раза? Все Еще Б. В четыре? И снова Б. Если сложить все Б вместе, то получим Б + Б + Б + Б + ….. и так далее. Ответ, как это водится, лежит в направлении бесконечности.
Это интересно: Ночное небо изменилось и ученые не знают почему
Немецкий астроном, физик и врач Генрих Ольберс еще в XIX веке использовал эту линию рассуждений, которая привела его к выводу о том, что наблюдаемая Вселенная не может быть бесконечной. Однако уверенным в этом на все он не был. В конце концов, существовали и другие астрономические проблемы. Одно из распространенных возражений состояло в том, что этот наивный анализ не принимал во внимание всю светонепроницаемую пыль, которую можно увидеть, просто взглянув на плоскость Млечного Пути. Даже сегодня, как пишет Forbes , многие из самых известных астрономических достопримечательностей заполнены свето-блокирующей пылью.
Парадокс Ольберса выглядит так
Темные, пыльные молекулярные облака, подобные тому, что находятся в пределах Млечного Пути, со временем разрушатся и дают начало новым звездам, причем в самых плотных областях формируются самые массивные звезды. Но звездный свет не может пробиться сквозь пыль – он поглощается ею. В конечной Вселенной эта пыль может соперничать со звездным светом, поскольку видимый свет, попадающий в пыль, поглощается и вновь излучается при более низких энергиях. Но если бы Вселенная действительно была бесконечной, то проблема парадокса Олберса обнаружилась бы для каждой пылинки: каждая пылинка должна была бы поглощать бесконечное количество звездного света, пока она тоже не излучала бы при той же температуре весь поглощаемый ею свет!
Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram
Другими словами, что-то было не так. Наша Вселенная не может быть статичной, бесконечной и наполненной вечно сияющими звездами. Если бы это было так, то ночное небо было бы ярким, во всех местах и во всех направлениях. Очевидно, здесь есть что-то еще. С нашей точки зрения, наблюдаемая Вселенная может составлять 46 миллиардов световых лет во всех направлениях но есть, конечно, еще одна, ненаблюдаемая Вселенная, возможно, даже их бесконечное количество, о чем подробнее можно прочитать в этой статье .
Вселенная может быть бесконечна, но мы видим лишь свет, что путешествовал на протяжении 13,8 миллиардов лет: именно столько времени прошло после Большого Взрыва. В конечном итоге, сама природа Вселенной — расширяющаяся, развивающаяся и имеющей начало – является причиной того, что мы не видим света вокруг себя, а ночное небо кажется темным.


Кстати, цвет – всего лишь иллюзия, искусно созданная мозгом
Batafsil | Подробно | Read more... Hi News